Reaktif mavisi boyarmaddesinin organo-kil üzerine adsorpsiyonunun incelenmesi

Abstract

REAKT F MAV S BOYARMADDES N N ORGANO-K L ÜZER NEADSORPS YONUNUN NCELENMESÇiğdem ÖmeroğluKimya Bölümü, Yüksek Lisans Tezi, 2007Tez Danışmanı: Prof. Dr. Yunus ErdoğanÖZETBu çalışmada, bir katyonik yüzey aktif madde (dodesiltrimetilamonyum (DTMA)bromür) ile bentonit modifiye edilerek sulu çözeltiden adsorpsiyon yöntemi ile bir sentetiktekstil boyarmaddesi olan Reaktif Mavisi 19 (RM19)'un giderimi araştırılmıştır. DTMA-bentonit üzerine RM19'un adsorpsiyonu deneylerinde; pH, etkileşim süresi ve sıcaklık gibiparametreler incelenmiştir. Bentonitin bir yüzey aktif madde ile modifikasyonunun olupolmadığı elementel analiz ve FTIR spektroskopik yöntemleri ile test edilmiştir. DTMA-bentonit üzerine RM19'un adsorpsiyonunda en yüksek adsorpsiyon değerine yaklaşık pH=1,5değerinde ulaşılmıştır. Kinetik ve izoterm verileri ve hız sabitlerini elde etmek için deneyselverilere birinci derece ve yalancı ikinci derece adsorpsiyon kinetiği; Langmuir ve Freundlichadsorpsiyon izotermleri uygulanmıştır. DTMA-bentonit üzerine RM19'un adsorpsiyonununyalancı-ikinci-dereceden kinetik model ile uyumlu olduğu bulunmuştur. Kinetik modellerinvalidasyonu kantitatif olarak normalleştirilmiş standart sapma değerleri âq (%) kullanılarakgerçekleştirilmiş ve en iyi model olan yalancı-ikinci-dereceden modelde sonuçların %1,952'dendaha küçük olduğu bulunmuştur. Deneysel verilerin en iyi Langmuir adsorpsiyon izotermmodeli ile uyumlu olduğu bulunmuştur. En yüksek adsorpsiyon kapasitesi (qmaks) 3,30x10â4 molgâ1 veya 206,58 mg gâ1 değeri ile elde edilmiştir. Termodinamik verilerinden olan Gibbsserbest enerjisi değerlerinin negatif olması, DTMA-bentonit üzerine RM19'un adsorpsiyonununkendiliğinden gerçekleştiğini göstermektedir.Anahtar Kelimeler: Adsorpsiyon, Bentonit, zotermler, Kinetik, Organo-kil, Reaktifboyarmadde, Termodinamik, Validasyon

THE INVESTIGATION OF ADSORPTION OF REACTIVE BLUE DYE ONTOORGANO-CLAYÇiğdem ÖmeroğluDepartment of Chemistry, Master Thesis, 2007Thesis Supervisor: Prof. Dr. Yunus ErdoğanSUMMARYIn this study, the utilization of modified bentonite with a cationic surfactant(dodecyltrimethylammonium (DTMA) bromide) as an adsorbent was investigated to remove asynthetic textile dye (Reactive Blue 19 (RB19)) by adsorption from aqueous solutions. Thevarious experimental parameters such as pH, contact time and temperature were examined forthe adsorption of RB19 onto DTMA-bentonite. The modification of bentonite with a surfactantwas examined using the elemental analysis and FTIR spectroscopic technique. Effective pH forthe was around 1.5. The first-order and pseudo-second-order adsorption kinetic models; theLangmuir and Freundlich adsorption isotherm models were applied to the experimental data inorder to describe the kinetics and isotherm data of the adsorption. The pseudo-second-order rateequation was able to provide the best description of adsorption kinetics for the adsorption ofRB19 onto DTMA-bentonite. The validity of kinetic models can be quantitatively checked byusing a normalized standard deviation âq (%) and the results show that the values of âq (%) forthe best-fitted model, which is the pseudo-second-order model, are less than 1.952%. TheLangmuir isotherm model was found to be the best to represent the equilibrium withexperimental data. The maximum adsorption capacity (qmax) has been obtained to be 3.30x10â4mol gâ1 or 206.58 mg gâ1. The thermodynamic study indicated that the adsorption of RB19 ontoDTMA-bentonite was favored with the negative Gibbs free energy values.Adsorption, Bentonite, Isotherms, Kinetics, Organoclay, Reactive dye, Validity,Keywords:Thermodynamics